Ουάσινγκτον
Νήματα από νανοσωλήνες, τα οποία κάνουν περιστροφικές κινήσεις όπως οι μύες στα πλοκάμια των χταποδιών και στις προβοσκίδες των ελεφάντων, υφάνθηκαν από διεθνή ομάδα ερευνητών, με την προοπτική να χρησιμοποιηθούν στη νανομηχανική. Αν και είναι τόσο λεπτοί ώστε μόλις διακρίνονται με γυμνό μάτι, οι νέοι «τεχνητοί μύες» μπορούν να περιστρέφουν αντικείμενα που έχουν 1.000 φορές το βάρος τους.
Παρόλο που δεν είναι αρκετά μεγάλοι για να κινήσουν τα μέλη των ρομπότ, οι μύες από νανοσωλήνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε μικροσκοπικές βαλβίδες και αντλίες, ή ακόμα και σε προπέλες για νανομηχανές που θα κινούνται μέσα στα αγγεία, ελπίζει η ερευνητική ομαδα.
Τα νήματα αποτελούνται από περιελιγμένες ίνες νανοσωλήνων -κυλίδρων από άνθρακα που έχουν τοιχώματα με πάχος ενός μόλις ατόμου. Και καθώς οι νανοσωλήνες συστέλλονται ή διαστέλλονται, το νήμα «τυλίγεται» ή «ξετυλίγεται».
Η ανακάλυψη δημοσιεύεται online στο Science Express από Αμερικανούς, Αυστραλούς, Καναδούς και Νοτιοκορεάτες μηχανικούς.
Νανοσωλήνες, νανοκινητήρες
Άγνωστοι στην επιστήμη μέχρι πριν από λίγα χρόνια, οι νανοσωλήνες αποδεικνύονται το ισχυρότερο υλικό που γνωρίζει σήμερα ο άνθρωπος. Είναι επίσης είναι άριστοι αγωγοί του ηλεκτρισμού και της θερμότητα και θα μπορούσαν να διαδεχτούν το πυρίτιο στη βιομηχανία ημιαγωγών.
Όπως φαίνεται, όμως, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και για την κίνηση μικροσκοπικών μηχανών, τουλάχιστον όσων χρειάζονται περιστροφικές κινήσεις.
Η εσωτερική δομή των νημάτων, καθένα από τα οποία αποτελείται από χιλιάδες λεπτότερες ίνες σε ελικοειδή διάταξη, θυμίζει τους ελικοειδείς μύες που απαντώνται στην προβοσκίδα του ελέφαντα και τα πλοκάμια των κεφαλόποδων μαλακίων.
Τα νήματα κατασκευάστηκαν από φύλλα ελεύθερων νανοσωλήνων οι οποίοι υφαίνονται με περιστροφικές κινήσεις όπως υφαίνονται για παράδειγμα τα μάλλινα νήματα.
Για να μπορέσουν να κινηθούν, οι τεχνητοί μύες πρέπει πρώτα να φορτιστούν μέσω της βύθισής τους σε ένα διάλυμα άλατος. Τα ιόντα στο αλατούχο διάλυμα αναγκάζουν το νήμα να ξετυλιχτεί. Όταν όμως αποφορτιστούν, οι μύες ξανατυλίγονται στην αρχική τους θέση.
Οι ερευνητές εκτιμούν μάλιστα ότι η ροπή που προσφέρουν οι τεχνητοί μύες είναι συγκρίσιμη με αυτή που δίνουν οι μεγάλοι ηλεκτροκινητήρες.
Παρόλο που δεν είναι αρκετά μεγάλοι για να κινήσουν τα μέλη των ρομπότ, οι μύες από νανοσωλήνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε μικροσκοπικές βαλβίδες και αντλίες, ή ακόμα και σε προπέλες για νανομηχανές που θα κινούνται μέσα στα αγγεία, ελπίζει η ερευνητική ομαδα.
Τα νήματα αποτελούνται από περιελιγμένες ίνες νανοσωλήνων -κυλίδρων από άνθρακα που έχουν τοιχώματα με πάχος ενός μόλις ατόμου. Και καθώς οι νανοσωλήνες συστέλλονται ή διαστέλλονται, το νήμα «τυλίγεται» ή «ξετυλίγεται».
Η ανακάλυψη δημοσιεύεται online στο Science Express από Αμερικανούς, Αυστραλούς, Καναδούς και Νοτιοκορεάτες μηχανικούς.
Νανοσωλήνες, νανοκινητήρες
Άγνωστοι στην επιστήμη μέχρι πριν από λίγα χρόνια, οι νανοσωλήνες αποδεικνύονται το ισχυρότερο υλικό που γνωρίζει σήμερα ο άνθρωπος. Είναι επίσης είναι άριστοι αγωγοί του ηλεκτρισμού και της θερμότητα και θα μπορούσαν να διαδεχτούν το πυρίτιο στη βιομηχανία ημιαγωγών.
Όπως φαίνεται, όμως, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και για την κίνηση μικροσκοπικών μηχανών, τουλάχιστον όσων χρειάζονται περιστροφικές κινήσεις.
Η εσωτερική δομή των νημάτων, καθένα από τα οποία αποτελείται από χιλιάδες λεπτότερες ίνες σε ελικοειδή διάταξη, θυμίζει τους ελικοειδείς μύες που απαντώνται στην προβοσκίδα του ελέφαντα και τα πλοκάμια των κεφαλόποδων μαλακίων.
Τα νήματα κατασκευάστηκαν από φύλλα ελεύθερων νανοσωλήνων οι οποίοι υφαίνονται με περιστροφικές κινήσεις όπως υφαίνονται για παράδειγμα τα μάλλινα νήματα.
Για να μπορέσουν να κινηθούν, οι τεχνητοί μύες πρέπει πρώτα να φορτιστούν μέσω της βύθισής τους σε ένα διάλυμα άλατος. Τα ιόντα στο αλατούχο διάλυμα αναγκάζουν το νήμα να ξετυλιχτεί. Όταν όμως αποφορτιστούν, οι μύες ξανατυλίγονται στην αρχική τους θέση.
Οι ερευνητές εκτιμούν μάλιστα ότι η ροπή που προσφέρουν οι τεχνητοί μύες είναι συγκρίσιμη με αυτή που δίνουν οι μεγάλοι ηλεκτροκινητήρες.
Newsroom ΔΟΛ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου